CHI600E系列為通用電化學(xué)測量系統(tǒng)。下圖為儀器的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。儀器內(nèi)含快速數(shù)字信號發(fā)生器，用于高頻交流阻抗測量的直接數(shù)字信號合成器，雙通道高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，電位電流信號濾波器，多級信號增益，iR降補(bǔ)償電路，以及恒電位儀／恒電流儀（660E）。電位范圍為±10V，電流范圍為±250mA。電流測量下限低于10pA?？芍苯佑糜诔㈦姌O上的穩(wěn)態(tài)電流測量。如果與CHI200B微電流放大器及屏蔽箱連接，可測量1pA或更低的電流。如果與CHI680C大電流放大器連接，電流范圍可拓寬為±2A。CHI600E系列也是十分快速的儀器。信號發(fā)生器的更新速率為10MHz，數(shù)據(jù)采集采用兩個同步16位高分辨低噪聲的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，雙通道同時采樣的速率為1MHz。雙通道同步電流電位采樣可加快阻抗測量的速度。某些實(shí)驗(yàn)方法的時間尺度可達(dá)十個數(shù)量級，動態(tài)范圍極為寬廣。循環(huán)伏安法的掃描速度為1000V/s時，電位增量僅0.1mV，當(dāng)掃描速度為5000V/s時，電位增量為1mV。又如交流阻抗的測量頻率可達(dá)1MHz，交流伏安法的頻率可達(dá)10KHz。儀器可工作于二，三，或四電極的方式。四電極可用于液/液界面電化學(xué)測量，對于大電流或低阻抗電解池（例如電池）也十分重要，可消除由于電纜和接觸電阻引起的測量誤差。儀器還有外部信號輸入通道，同步16位高分辨采樣的速率為1MHz。可在記錄電化學(xué)信號的同時記錄外部輸入的電壓信號，例如光譜信號等。這對光譜電化學(xué)等實(shí)驗(yàn)極為方便。
CHI600E系列硬件采用了高速的處理器，快速的放大器，快速的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。計時電量法加上了模擬積分器。一個16位高分辨高穩(wěn)定的電流偏置電路以達(dá)到電流復(fù)零輸出，亦可用于提高交流測量的電流動態(tài)范圍。高分辨的模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有更好的信噪比，也給出了靈敏度設(shè)置的更大動態(tài)范圍。
CHI600E系列儀器的內(nèi)部控制程序采用了FLASH存儲器。儀器軟件的更新不再需要通過郵寄并更換EPROM，而可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送并通過程序命令寫入。這使得軟件更新更加快捷方便。
CHI600E系列還允許升級為雙恒電位儀。新的設(shè)計通過增加一塊第二通道的電位控制，電流電壓轉(zhuǎn)換，多級增益和低通濾波器的電路板，便成了CHI700E系列的雙恒電位儀。
CHI600E系列儀器集成了幾乎所有常用的電化學(xué)測量技術(shù)。為了滿足不同的應(yīng)用需要以及經(jīng)費(fèi)條件，CHI600E系列分成多種型號。不同的型號具有不同的電化學(xué)測量技術(shù)和功能，但基本的硬件參數(shù)指標(biāo)和軟件性能是相同的。CHI600E和CHI610E為基本型，分別用于機(jī)理研究和分析應(yīng)用。它們也是十分優(yōu)良的教學(xué)儀器。CHI602E和CHI604E可用于腐蝕研究。CHI620E和CHI630E為綜合電化學(xué)分析儀，而CHI650E和CHI660E為更*的電化學(xué)工作站。
CHI600E系列電化學(xué)分析儀/工作站的框圖
硬件參數(shù)指標(biāo)
恒電位儀 · 零阻電流計 · 2，3，4電極結(jié)構(gòu) · 浮動地線或?qū)嵉?/span> · 電位范圍：±10V · 電流：±250mA連續(xù),±350mA峰值 · 槽壓：±13V · 恒電位儀上升時間：小于1ms,通常0.8ms · 恒電位儀帶寬（-3分貝）：1MHz · 所加電位范圍：±10mV, ±50mV, ±100mV, ±650mV, ±3.276V, ±6.553V, ±10V · 所加電位分辨：電位范圍的0.0015% · 所加電位準(zhǔn)確度：±1mV,±滿量程的0.01% · 所加電位噪聲：<10mV均方根植 · 測量電流范圍：±10pA至±0.25A，12量程 · 測量電流分辨：電流量程的0.0015%，0.3fA · 電流測量準(zhǔn)確度：電流靈敏度大于等于1e-6A/V時為0.2%，其他量程1% · 輸入偏置電流：<20pA
恒電流儀(CHI660E) · 恒電流范圍：3nA–250mA · 所加電流準(zhǔn)確度：如果電流大于3e-7A時為0.2%，其他范圍為1%，±20pA · 所加電流分辨率：電流范圍的0.03% · 測量電流范圍：±0.025V,±0.1V,±0.25V,±1V,±2.5V,±10V
電位計 ·參比電極輸入阻抗：1e12歐姆 ·參比電極輸入帶寬：10MHz ·參比電極輸入偏置電流：<=10pA @ 25°C
波形發(fā)生和數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng) · 快速信號發(fā)生更新速率：10MHz，16位分辨 · 快速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：16位分辨，雙通道同步采樣，采樣速率每秒1,000,000點(diǎn) · 外部信號記錄通道采樣速率：1MHz · 可拓展掃描電化學(xué)顯微鏡功能
附件 · 電極線 · USB通訊線 · 電源線 | 實(shí)驗(yàn)參數(shù) · CV和LSV掃描速度：0.000001V/s至10,000V/s · 掃描時的電位增量：0.1mV（當(dāng)掃速為1,000V/s時） · CA和CC的脈沖寬度：0.0001至1000sec · CA和CC的最小采樣間隔：1ms · CC模擬積分器 · DPV和NPV的脈沖寬度：0.001至10sec · SWV頻率：1至100kHz · i-t的最小采樣間隔：1ms · ACV頻率范圍：0.1至10kHz · SHACV頻率范圍：0.1至5kHz · FTACV頻率范圍：0.1至50Hz，可同時獲取基波，二次諧波，三次諧波，四次諧波，五次諧波，六次諧波的ACV數(shù)據(jù) · 交流阻抗：0.00001至1MHz · 交流阻抗波形幅度：0.00001V至0.7V均方根值
其他特點(diǎn) · 自動或手動iR降補(bǔ)償 · 電流測量偏置：滿量程，16位分辨，0.003%準(zhǔn)確度 · 電位測量偏置：±10V，16位分辨，0.003%準(zhǔn)確度 · 外部電位輸入 · 電位和電流的模擬輸出 · 可控電位濾波器的截止頻率：1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz, 0.15Hz · 可控信號濾波器的截止頻率：1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz, 0.15Hz · 旋轉(zhuǎn)電極控制電壓輸出（CHI630E以上型號）： 0-10V對用于0-10000rpm的轉(zhuǎn)速，16位分辨，0.003%準(zhǔn)確度，需要某些旋轉(zhuǎn)電極裝置才能工作 · 通過宏命令可以控制數(shù)字輸入輸出線 · 內(nèi)閃存儲器可迅速更新程序 · 串行口或USB口數(shù)據(jù)通訊 · 電解池控制：通氮，攪拌，敲擊（需要特殊電解池系統(tǒng)） · CV數(shù)字模擬器和擬合器。用戶定義反應(yīng)機(jī)理（CHI630E以上）或預(yù)定義反應(yīng)機(jī)理（其他型號） · 交流阻抗模擬器和擬合器（具有交流阻抗測量功能的型號） · 數(shù)據(jù)長度：256K-16384K可選 · 儀器尺寸： 37 cm (寬) ′ 23 cm (深) ′ 12 cm (高) |
CHI600E系列儀器不同型號的比較
功能 | 600E | 602E | 604E | 610E | 620E | 630E | 650E | 660E |
循環(huán)伏安法（CV） | l | l | l | l | l | l | l | l |
線性掃描伏安法（LSV）# | l | l | l | l | l | l | l | l |
階梯波伏安法（SCV）# | l | l | l | |||||
Tafel圖（TAFEL） | l | l | l | l | l | |||
計時電流法（CA） | l | l | l | l | l | l | l | |
計時電量法（CC） | l | l | l | l | l | l | l | |
差分脈沖伏安法（DPV）# | l | l | l | l | l | |||
常規(guī)脈沖伏安法（NPV）# | l | l | l | l | l | |||
差分常規(guī)脈沖伏安法（DNPV）# | l | |||||||
方波伏安法（SWV）# | l | l | l | l | ||||
交流（含相敏）伏安法（ACV）# | l | l | l | |||||
二次諧波交流（相敏）伏安法（SHACV）# | l | l | l | |||||
傅里葉變換交流伏安法（FTACV） | l | |||||||
電流-時間曲線（i-t） | l | l | l | |||||
差分脈沖電流檢測（DPA） | l | |||||||
雙差分脈沖電流檢測（DDPA） | l | |||||||
三脈沖電流檢測（TPA） | l | |||||||
積分脈沖電流檢測（IPAD） | l | |||||||
控制電位電解庫侖法（BE） | l | l | l | l | l | l | l | |
流體力學(xué)調(diào)制伏安法（HMV） | l | l | ||||||
掃描-階躍混合方法（SSF） | l | l | ||||||
多電位階躍方法（STEP） | l | l | ||||||
交流阻抗測量（IMP） | l | l | l | |||||
交流阻抗-時間測量（IMPT） | l | l | l | |||||
交流阻抗-電位測量（IMPE） | l | l | l | |||||
計時電位法（CP） | l | |||||||
電流掃描計時電位法（CPCR） | l | |||||||
多電流階躍法（ISTEP） | l | |||||||
電位溶出分析（PSA） | l | |||||||
電化學(xué)噪聲測量（ECN） | l | |||||||
開路電壓-時間曲線（OCPT） | l | l | l | l | l | l | l | l |
恒電流儀 | l | |||||||
RDE控制（0-10V輸出） | l | l | l | |||||
任意反應(yīng)機(jī)理CV模擬器 | l | l | l | |||||
預(yù)設(shè)反應(yīng)機(jī)理CV模擬器 | l | l | l | l | l | |||
交流阻抗數(shù)字模擬器和擬合程序 | l | l | l |
注： #：包括相應(yīng)的極譜法和溶出伏安法。用于極譜法時需要特殊的靜汞電極或敲擊器。
*：儀器的保修期為一年。
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